JP3420307B2 - 微生物保持用担体及び該担体を用いた土壌修復方法 - Google Patents
微生物保持用担体及び該担体を用いた土壌修復方法Info
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- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
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- Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)
- Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、土壌修復に用いる微生
物保持担体、該担体に土壌修復用の微生物を保持させて
なる土壌修復剤及び該担体を用いた土壌修復方法に関す
る。
物保持担体、該担体に土壌修復用の微生物を保持させて
なる土壌修復剤及び該担体を用いた土壌修復方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、各種の有害難分解性化学物質が土
壌、河川、海、空気中等において検出されており、これ
らの物質による汚染の進行が問題となっている。なかで
も有機塩素系化合物による土壌汚染は深刻な問題となっ
てきており、汚染の拡大を防止していくとともに、汚染
された環境を再生していく技術の確立が強く望まれてい
る。例えば、ガス製造プラントサイト、製油所、石油精
製所跡地、燃料基地跡地、パルプ工場跡地などにおいて
土壌汚染が問題となっており、これらの汚染土壌のを浄
化するための土壌修復法に対するニーズが高い。
壌、河川、海、空気中等において検出されており、これ
らの物質による汚染の進行が問題となっている。なかで
も有機塩素系化合物による土壌汚染は深刻な問題となっ
てきており、汚染の拡大を防止していくとともに、汚染
された環境を再生していく技術の確立が強く望まれてい
る。例えば、ガス製造プラントサイト、製油所、石油精
製所跡地、燃料基地跡地、パルプ工場跡地などにおいて
土壌汚染が問題となっており、これらの汚染土壌のを浄
化するための土壌修復法に対するニーズが高い。
【０００３】また、土壌汚染は土地の再利用を妨げるば
かりでなく、汚染物質が地下水に流れ込んで拡散するこ
とによる汚染地域の拡大を引き起こす危険性が大きいの
で、土壌修復技術が早急に確立されることが強く要望さ
れている。
かりでなく、汚染物質が地下水に流れ込んで拡散するこ
とによる汚染地域の拡大を引き起こす危険性が大きいの
で、土壌修復技術が早急に確立されることが強く要望さ
れている。
【０００４】汚染された土壌から汚染物質を取り除くこ
とにより土壌を元の状態に復帰させる土壌修復法として
は種々の方法が知られ、また試みられている。
とにより土壌を元の状態に復帰させる土壌修復法として
は種々の方法が知られ、また試みられている。
【０００５】例えば、土壌中より汚染物質を吸引する真
空抽出法等の物理化学的な方法がある。しかしながら、
物理化学的方法には、高いコスト、低い操作性、低濃度
で存在する汚染物質の処理の困難性など、数多くの問題
がある。
空抽出法等の物理化学的な方法がある。しかしながら、
物理化学的方法には、高いコスト、低い操作性、低濃度
で存在する汚染物質の処理の困難性など、数多くの問題
がある。
【０００６】こうしたなかで、微生物を利用した土壌浄
化による修復、いわゆるバイオレメディエーションに対
する期待が高まっている。微生物を利用する方法として
は、例えば対象とされる土壌中にもともと自然に存在す
る微生物の機能を高めて汚染物質を分解して無害化する
といった生態系の自浄能力を強化するものから、更にこ
の技術を一歩進めた方法として汚染物質の分解能を有す
る菌を外部から積極的に汚染土壌に導入し、汚染土壌の
修復を促進する方法等が試みられている。
化による修復、いわゆるバイオレメディエーションに対
する期待が高まっている。微生物を利用する方法として
は、例えば対象とされる土壌中にもともと自然に存在す
る微生物の機能を高めて汚染物質を分解して無害化する
といった生態系の自浄能力を強化するものから、更にこ
の技術を一歩進めた方法として汚染物質の分解能を有す
る菌を外部から積極的に汚染土壌に導入し、汚染土壌の
修復を促進する方法等が試みられている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】土壌汚染物質の分解能
を有する微生物には、分解能を発揮するために分解に必
要な酵素の発現が必要な場合ある。例えば、Ｍｅｔｈｙ
ｌｏｓｉｓｔｉｓ ｓｐ．Ｍ株の場合、メタン存在下に
おいて始めてメタンモノオキシゲナーゼが発現されＴＣ
Ｅの分解能を発揮する。また、特願平４−１０３１８０
号に記載されたＰｓｅｕｄｍｏｎａｓ ｃｅｐａｃｉａ
ＫＫ０１株（寄託番号ＦＥＲＭ ＢＰ−４２３５）の
場合、フェノール等の存在下においてトルエンモノオキ
シゲナーゼが発現されＴＣＥの分解能を発揮する。
を有する微生物には、分解能を発揮するために分解に必
要な酵素の発現が必要な場合ある。例えば、Ｍｅｔｈｙ
ｌｏｓｉｓｔｉｓ ｓｐ．Ｍ株の場合、メタン存在下に
おいて始めてメタンモノオキシゲナーゼが発現されＴＣ
Ｅの分解能を発揮する。また、特願平４−１０３１８０
号に記載されたＰｓｅｕｄｍｏｎａｓ ｃｅｐａｃｉａ
ＫＫ０１株（寄託番号ＦＥＲＭ ＢＰ−４２３５）の
場合、フェノール等の存在下においてトルエンモノオキ
シゲナーゼが発現されＴＣＥの分解能を発揮する。
【０００８】このように種々の土壌中又はその溶出地下
水の有害物質の特定有用菌を用いた生分解において、通
常こうした共酸化のような機構によって分解がおこなわ
れる。これに対して、メタンやフェノール類のような物
質を土壌中に外部から導入する方法が試験されたり、考
えられてきている。しかしながら、こうした方法は、導
入物質による新たな危険性（発火や有害物質における汚
染）が伴うばかりでなく、広い領域への導入物質の拡散
や空気中への放散、又、土壌中への吸着による長期の残
留も発生し、現実的な実施方法とはなり難い。
水の有害物質の特定有用菌を用いた生分解において、通
常こうした共酸化のような機構によって分解がおこなわ
れる。これに対して、メタンやフェノール類のような物
質を土壌中に外部から導入する方法が試験されたり、考
えられてきている。しかしながら、こうした方法は、導
入物質による新たな危険性（発火や有害物質における汚
染）が伴うばかりでなく、広い領域への導入物質の拡散
や空気中への放散、又、土壌中への吸着による長期の残
留も発生し、現実的な実施方法とはなり難い。
【０００９】又、これらの菌を、遺伝子組換えによりイ
ンデューサーの不要な菌に変異させることによる方法も
研究されているが、土壌修復などの開放系においては、
当面その安全性の確認や法整備がされる状況になく、現
実的な実施方法となり難い。
ンデューサーの不要な菌に変異させることによる方法も
研究されているが、土壌修復などの開放系においては、
当面その安全性の確認や法整備がされる状況になく、現
実的な実施方法となり難い。
【００１０】本発明はこれらの問題点に鑑みなされたも
のであり、インデューサーを必要とする微生物を用いる
場合に、インデューサーが微生物に効果的に利用され、
かつインデューサーによる二次汚染の恐れのない微生物
保持担体、該担体に土壌修復用微生物を保持させた土壌
修復剤及び該担体を用いた土壌修復方法を提供すること
を目的とする。
のであり、インデューサーを必要とする微生物を用いる
場合に、インデューサーが微生物に効果的に利用され、
かつインデューサーによる二次汚染の恐れのない微生物
保持担体、該担体に土壌修復用微生物を保持させた土壌
修復剤及び該担体を用いた土壌修復方法を提供すること
を目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の微生物保持担体は、土壌中の汚染物質を分解するた
めの微生物を担持した担体であって、該担体は、微細な
孔隙を多数有し、前記担体中には、前記微生物に、前記
汚染物質の分解に利用される酵素を発現させるためのイ
ンデューサーが包含されており、前記担体から前記イン
デューサーが徐々に放出されることを特徴とする。
明の微生物保持担体は、土壌中の汚染物質を分解するた
めの微生物を担持した担体であって、該担体は、微細な
孔隙を多数有し、前記担体中には、前記微生物に、前記
汚染物質の分解に利用される酵素を発現させるためのイ
ンデューサーが包含されており、前記担体から前記イン
デューサーが徐々に放出されることを特徴とする。
【００１２】例えば、インデューサーを担体構成材料中
に包含または混在させる構成とし、担体の分解、溶解ま
たは崩壊によるインデューサーの放出、または担体から
のインデューサーの溶出を、部分的に徐々に行ってイン
デューサーを放出させることで、担体中に土壌修復用微
生物を保持することで土壌中での土壌修復用微生物の生
残性を確保し、かつ担体内の土壌修復用微生物に効果的
にインデューサーを供給して汚染物質の分解に利用する
酵素の発現を誘導して、効果的な土壌修復を行うことが
できる。
に包含または混在させる構成とし、担体の分解、溶解ま
たは崩壊によるインデューサーの放出、または担体から
のインデューサーの溶出を、部分的に徐々に行ってイン
デューサーを放出させることで、担体中に土壌修復用微
生物を保持することで土壌中での土壌修復用微生物の生
残性を確保し、かつ担体内の土壌修復用微生物に効果的
にインデューサーを供給して汚染物質の分解に利用する
酵素の発現を誘導して、効果的な土壌修復を行うことが
できる。
【００１３】インデューサーは、用いる土壌修復用微生
物の種類に応じて選択して用いられる。例えば、フェノ
ールやメタンを分解する微生物では、フェノールやメタ
ンの存在する場合にこれらを酸化分解する酵素が発現さ
れる。そこで、フェノールやメタンがインデューサーと
して担体から放出されるようにすることで、これらの物
資を分解する酵素の発現の誘導を促進して、効率良い分
解処理が可能となる。また、ＴＣＥ（トリクロロエチレ
ン）分解能を有する微生物には、フェノールやトルエン
等の芳香族系物質をインデューサーとするもの、メタン
等の炭化水素をインデューサーとするもの、アンモニア
やアミン系の物質をインデューサーとするものなどが代
表的なものとして知られている。こうしたインデューサ
ーは微生物の酵素発現系の遺伝子と相互作用して酵素発
現のための遺伝子を発現させる。発現した酵素（トルエ
ンモノオキシゲナーゼやメタンモノオキシゲナーゼ等）
は、これらインデューサーを酸化分解するが、同時にＴ
ＣＥも酸化分解することが可能であり、共存するＴＣＥ
を分解することができる。
物の種類に応じて選択して用いられる。例えば、フェノ
ールやメタンを分解する微生物では、フェノールやメタ
ンの存在する場合にこれらを酸化分解する酵素が発現さ
れる。そこで、フェノールやメタンがインデューサーと
して担体から放出されるようにすることで、これらの物
資を分解する酵素の発現の誘導を促進して、効率良い分
解処理が可能となる。また、ＴＣＥ（トリクロロエチレ
ン）分解能を有する微生物には、フェノールやトルエン
等の芳香族系物質をインデューサーとするもの、メタン
等の炭化水素をインデューサーとするもの、アンモニア
やアミン系の物質をインデューサーとするものなどが代
表的なものとして知られている。こうしたインデューサ
ーは微生物の酵素発現系の遺伝子と相互作用して酵素発
現のための遺伝子を発現させる。発現した酵素（トルエ
ンモノオキシゲナーゼやメタンモノオキシゲナーゼ等）
は、これらインデューサーを酸化分解するが、同時にＴ
ＣＥも酸化分解することが可能であり、共存するＴＣＥ
を分解することができる。
【００１４】インデューサーは、通常、微生物によって
分解あるいは資化されるものであるが、あまりに多量に
なると微生物の増殖を阻害する場合もあり、またインデ
ューサーによる２次汚染等の問題を引き起こす可能性も
ある。従って、担体の表面又は内部から一定濃度以内で
インデューサーが放出されるように担体を形成するのが
好ましい。
分解あるいは資化されるものであるが、あまりに多量に
なると微生物の増殖を阻害する場合もあり、またインデ
ューサーによる２次汚染等の問題を引き起こす可能性も
ある。従って、担体の表面又は内部から一定濃度以内で
インデューサーが放出されるように担体を形成するのが
好ましい。
【００１５】フェノールのようなインデューサー物質は
多くの菌種に対して増殖阻害や殺菌作用を有しており、
このようなインデューサー物質を担体内や表面から放出
させることでフェノール等に耐性のある菌のみが生存し
得るようになる。更に、本発明で利用されるＰｓｅｕｄ
ｏｍｏｎａｓ ｃｅｐａｃｉａ ＫＫ０１株のようにフ
ェノールを資化しうる菌は選択的にこの担体に担持され
増殖を行うことができる。このため、このような菌が他
の種類の在来菌との競争・競合など共生の条件を得てい
く必要性が小さくなる。そこで、ＴＣＥ分解用のフェノ
ール資化性の菌のみがこの担体内で極めて効果的に酸素
や栄養素を得ながら理想的に増殖し活性化しうる。
多くの菌種に対して増殖阻害や殺菌作用を有しており、
このようなインデューサー物質を担体内や表面から放出
させることでフェノール等に耐性のある菌のみが生存し
得るようになる。更に、本発明で利用されるＰｓｅｕｄ
ｏｍｏｎａｓ ｃｅｐａｃｉａ ＫＫ０１株のようにフ
ェノールを資化しうる菌は選択的にこの担体に担持され
増殖を行うことができる。このため、このような菌が他
の種類の在来菌との競争・競合など共生の条件を得てい
く必要性が小さくなる。そこで、ＴＣＥ分解用のフェノ
ール資化性の菌のみがこの担体内で極めて効果的に酸素
や栄養素を得ながら理想的に増殖し活性化しうる。
【００１６】インデューサーを含有する担体の素材とし
ては、たとえばレゾール樹脂、ノボラック樹脂などのフ
ェノール樹脂、メラミン・尿素などの誘導体であるアミ
ノ樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリウレタン
樹脂、ポリエステル樹脂、（メタ）アクリル樹脂、酢酸
ビニル・塩化ビニル・スチレンなどから誘導されるビニ
ル樹脂等の合成高分子やセルロースおよびその誘導体な
どの天然高分子さらにはそれらの誘導体や混合物が適宜
用いられる。担体の素材としては上述の例の中でも水に
対する親和性の高い高分子化合物が好適に用いられる。
ては、たとえばレゾール樹脂、ノボラック樹脂などのフ
ェノール樹脂、メラミン・尿素などの誘導体であるアミ
ノ樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリウレタン
樹脂、ポリエステル樹脂、（メタ）アクリル樹脂、酢酸
ビニル・塩化ビニル・スチレンなどから誘導されるビニ
ル樹脂等の合成高分子やセルロースおよびその誘導体な
どの天然高分子さらにはそれらの誘導体や混合物が適宜
用いられる。担体の素材としては上述の例の中でも水に
対する親和性の高い高分子化合物が好適に用いられる。
【００１７】水溶性ポリマーとしては、
（ａ）各種でんぷん；マンナン；寒天、アルギン酸ナト
リウム等の海藻由来の高分子；アラビアゴムなどの植物
性高分子；デキズトラン等の微生物由来の高分子；にか
わ、ゼラチン、コラーゲンなどの蛋白性物質などの天然
高分子； （ｂ）ビスコース、メチルセルロース、エチルセルロー
ス、ヒドロキシセルロース、カルボキシメチルセルロー
ス等のセルロース系高分子；可溶性デンプン、カルボキ
シメチルデンプン、ジアルデヒドデンプンなどのデンプ
ン系高分子などの半合成高分子； （ｃ）ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸ナトリウ
ム、ポリエチレンオキシドなどの合成高分子 等を代表的なものとして挙げることができ、これらの混
合系も適宜用いられる。また、使用する高分子化合物の
水に対する親和性が不十分の場合には、水に対する親和
性の高い高分子化合物や界面活性剤などを混合したり、
高分子化合物自体にカルボキシル基、水酸基、アミド
基、スルホン基などの極性の高い基を付与するなどして
水に対する親和性を高めた上で用いることが好ましい。
リウム等の海藻由来の高分子；アラビアゴムなどの植物
性高分子；デキズトラン等の微生物由来の高分子；にか
わ、ゼラチン、コラーゲンなどの蛋白性物質などの天然
高分子； （ｂ）ビスコース、メチルセルロース、エチルセルロー
ス、ヒドロキシセルロース、カルボキシメチルセルロー
ス等のセルロース系高分子；可溶性デンプン、カルボキ
シメチルデンプン、ジアルデヒドデンプンなどのデンプ
ン系高分子などの半合成高分子； （ｃ）ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸ナトリウ
ム、ポリエチレンオキシドなどの合成高分子 等を代表的なものとして挙げることができ、これらの混
合系も適宜用いられる。また、使用する高分子化合物の
水に対する親和性が不十分の場合には、水に対する親和
性の高い高分子化合物や界面活性剤などを混合したり、
高分子化合物自体にカルボキシル基、水酸基、アミド
基、スルホン基などの極性の高い基を付与するなどして
水に対する親和性を高めた上で用いることが好ましい。
【００１８】インデューサーを担体構成材料中に包含さ
せる方法としては、担体構成材料中への混合、液泡とし
ての分散、担体構成材料で形成したマイクロカプセルに
よる内包物の包含、更に多孔質材料への含浸や吸着等種
々の構成が実施し得る。担体構成材料とインデューサー
を混合する場合には、インデューサーが混合された部分
と、生分解性又は水溶性等の分解し易い部分が混在する
ように担体を構成して、インデューサーの放出を制御す
ることができる。
せる方法としては、担体構成材料中への混合、液泡とし
ての分散、担体構成材料で形成したマイクロカプセルに
よる内包物の包含、更に多孔質材料への含浸や吸着等種
々の構成が実施し得る。担体構成材料とインデューサー
を混合する場合には、インデューサーが混合された部分
と、生分解性又は水溶性等の分解し易い部分が混在する
ように担体を構成して、インデューサーの放出を制御す
ることができる。
【００１９】生分解性の材料としては、木粉や種々の生
体由来の素材や、バクテリアセルロース、セルロース・
キサントン複合体のフィルムや発泡体、微生物ポリエス
テル、ポリ乳酸、ポリラクトン、ポリグリオキシル酸、
ポリリンゴ酸、デンプン添加プラスチック、ポリカプロ
ラクトン、（ヒドロキシ酪酸）−（ヒドロキシ吉草酸）
共重合体、ポリアミノ酸、多糖類ポリマー等の生分解性
の高分子材料を挙げることができ、担体の少なくとも一
部をこれらの１種以上で構成することで、保持させた微
生物によって、あるいは土壌中の微生物によって担体全
体またはその基本形態が分解される。
体由来の素材や、バクテリアセルロース、セルロース・
キサントン複合体のフィルムや発泡体、微生物ポリエス
テル、ポリ乳酸、ポリラクトン、ポリグリオキシル酸、
ポリリンゴ酸、デンプン添加プラスチック、ポリカプロ
ラクトン、（ヒドロキシ酪酸）−（ヒドロキシ吉草酸）
共重合体、ポリアミノ酸、多糖類ポリマー等の生分解性
の高分子材料を挙げることができ、担体の少なくとも一
部をこれらの１種以上で構成することで、保持させた微
生物によって、あるいは土壌中の微生物によって担体全
体またはその基本形態が分解される。
【００２０】こうした水溶性または生分解性の担体構成
材料を用いることでＴＣＥ等の分解を終了した時点以降
で担体も溶解または分解される。この時点で増殖され
た、特にフェノール資化性の菌などはその生育環境を失
い急速に減少し、元の生態系を回復する効果を与えう
る。
材料を用いることでＴＣＥ等の分解を終了した時点以降
で担体も溶解または分解される。この時点で増殖され
た、特にフェノール資化性の菌などはその生育環境を失
い急速に減少し、元の生態系を回復する効果を与えう
る。
【００２１】フェノールのようにその量が多過ぎると増
殖阻害や殺菌効果のある場合、それを含有させる量と含
有される形態によって素材と放出させる機構を選択して
担体を形成する。ゲル状の素材は、フェノール等の含有
量を比較的広く変化させることができ、放出性もコント
ロールし易い点で優れており、これを多孔質の担体の一
部分として固着させる等の方法を用いることで本発明を
より良好に実施することができる。担体内での菌の増殖
のために担体が栄養素となりうる、例えば生体由来物質
であったり、Ｃ、Ｎ、Ｐを主とする菌の栄養素を含有す
ることは更に好ましい。高分子材料やゲル材料内にこう
した物質を含有させるこによって担体からの栄養素で増
殖を加速することができる。
殖阻害や殺菌効果のある場合、それを含有させる量と含
有される形態によって素材と放出させる機構を選択して
担体を形成する。ゲル状の素材は、フェノール等の含有
量を比較的広く変化させることができ、放出性もコント
ロールし易い点で優れており、これを多孔質の担体の一
部分として固着させる等の方法を用いることで本発明を
より良好に実施することができる。担体内での菌の増殖
のために担体が栄養素となりうる、例えば生体由来物質
であったり、Ｃ、Ｎ、Ｐを主とする菌の栄養素を含有す
ることは更に好ましい。高分子材料やゲル材料内にこう
した物質を含有させるこによって担体からの栄養素で増
殖を加速することができる。
【００２２】担体の形態としては、土壌修復用微生物の
保持という点から、多孔質あるいは３次元網目構造のも
のが好ましい。このような構造とすることで、担体孔隙
中において土壌修復用微生物が土壌中の他の微生物に影
響や原生動物による捕食から守られ、その増殖や活性を
良好なレベルで維持され、これが土壌中に効果的に放出
されて汚染物質の分解処理が効果的に行われる。また、
３次元網目構造のように、適度な空間を孔隙に与えた開
放性を得ることで、担体内への汚染物質等の供給も行わ
れ、より効果的な汚染物質の分解処理が可能となる。
保持という点から、多孔質あるいは３次元網目構造のも
のが好ましい。このような構造とすることで、担体孔隙
中において土壌修復用微生物が土壌中の他の微生物に影
響や原生動物による捕食から守られ、その増殖や活性を
良好なレベルで維持され、これが土壌中に効果的に放出
されて汚染物質の分解処理が効果的に行われる。また、
３次元網目構造のように、適度な空間を孔隙に与えた開
放性を得ることで、担体内への汚染物質等の供給も行わ
れ、より効果的な汚染物質の分解処理が可能となる。
【００２３】この３次元網目構造は、網状構造によって
３次元方向に連通する多数の孔隙が形成されているもの
であり、各孔隙の連通部が比較的大きいもので各孔隙間
での微生物や各種成分の移動が容易なものである。更
に、担体内部の孔隙は担体表面に開口する孔隙と連通し
ている構造をとり、互いに連通する孔隙によって担体を
貫通する貫通孔が形成されているものが好ましい。
３次元方向に連通する多数の孔隙が形成されているもの
であり、各孔隙の連通部が比較的大きいもので各孔隙間
での微生物や各種成分の移動が容易なものである。更
に、担体内部の孔隙は担体表面に開口する孔隙と連通し
ている構造をとり、互いに連通する孔隙によって担体を
貫通する貫通孔が形成されているものが好ましい。
【００２４】担体を多孔質体で構成する場合、及び、３
次元網目構造とする場合の孔隙は、平均孔径で、１〜５
０μｍであることが好ましい。また、孔隙率は、例え
ば、５０％以上、好ましくは７０％以上とされ、担体と
しての土壌中での剛直性を確保するという点からは、９
８％以下が望ましい。
次元網目構造とする場合の孔隙は、平均孔径で、１〜５
０μｍであることが好ましい。また、孔隙率は、例え
ば、５０％以上、好ましくは７０％以上とされ、担体と
しての土壌中での剛直性を確保するという点からは、９
８％以下が望ましい。
【００２５】この３次元網目構造は、担体構成用材料を
用いて、例えば、１軸または２軸延伸による方法、溶媒
等相分離膜からの溶媒蒸発放出による方法、シリカ等の
充填材を混練して成形した後に充填材を抽出して微細孔
を形成する方法等公知の方法を利用して得ることができ
る。
用いて、例えば、１軸または２軸延伸による方法、溶媒
等相分離膜からの溶媒蒸発放出による方法、シリカ等の
充填材を混練して成形した後に充填材を抽出して微細孔
を形成する方法等公知の方法を利用して得ることができ
る。
【００２６】こうしたインデューサーを含有する種々の
形態の担体への菌の導入については、担体を菌の培養さ
れている液に浸漬させて担持させ、菌を保持した担体と
して利用する方法や、担体と菌を別々に利用場へ導入し
てその場で保持させる方法などが用いられる。また、菌
を保持した担体を導入の後、更に定期間後、菌または担
体を追加して更に効果を高めることもできる。
形態の担体への菌の導入については、担体を菌の培養さ
れている液に浸漬させて担持させ、菌を保持した担体と
して利用する方法や、担体と菌を別々に利用場へ導入し
てその場で保持させる方法などが用いられる。また、菌
を保持した担体を導入の後、更に定期間後、菌または担
体を追加して更に効果を高めることもできる。
【００２７】本発明の担体は、そのまま土壌に投与し
て、土壌中に土着の微生物に対して増殖の場を与え、か
つ担体表面からインデューサーが溶出して、あるいは担
体の一部が生分解や水により溶解して崩壊することでイ
ンデューサーが放出され、汚染物質の分解に必要な酵素
の誘導を積極的に行って目的とする土壌修復を行うこと
ができる。
て、土壌中に土着の微生物に対して増殖の場を与え、か
つ担体表面からインデューサーが溶出して、あるいは担
体の一部が生分解や水により溶解して崩壊することでイ
ンデューサーが放出され、汚染物質の分解に必要な酵素
の誘導を積極的に行って目的とする土壌修復を行うこと
ができる。
【００２８】更に、土壌修復用の微生物を担体に予め保
持させて土壌修復剤とし、これを土壌に投与して目的と
する土壌修復を行うこともできる。
持させて土壌修復剤とし、これを土壌に投与して目的と
する土壌修復を行うこともできる。
【００２９】
実施例１
（１）Pseudomonas Cepacia KK01（ｐｃＫＫ０１と略
記）の培養 ｐｃＫＫ０１（寄託番号ＦＥＲＭ ＢＰ−４２３５）を
１００ｍｌ培地（０．０５％酵母エキス、Ｍ９）に接種
し、３０℃で培養を行い、Ｏ．Ｄ．（６６０ｎｍ）０．
７とした。
記）の培養 ｐｃＫＫ０１（寄託番号ＦＥＲＭ ＢＰ−４２３５）を
１００ｍｌ培地（０．０５％酵母エキス、Ｍ９）に接種
し、３０℃で培養を行い、Ｏ．Ｄ．（６６０ｎｍ）０．
７とした。
【００３０】（２）多孔性フェノール樹脂担体の作製
レゾール型フェノール樹脂（住友ベークライト（株）、
ＰＲ−ＨＲ−４０）１００重量部に、ノニオン界面活性
剤（ポリオキシエチレンノニルフェノールエーテル、エ
チレンオキサイド付加モル数約５０）１０％水溶液１０
重量部、アセトン５重量部、炭酸アンモニウム１０重量
部を添加・混合した。生石灰５重量部を添加・攪拌後直
ちに３０％塩酸１０重量部を添加・混合・静置し多孔性
フェノール樹脂を得た。得られた多孔性フェノール樹脂
を粉砕、減圧乾燥し平均粒子径５００μｍの多孔性フェ
ノール樹脂担体を得た。
ＰＲ−ＨＲ−４０）１００重量部に、ノニオン界面活性
剤（ポリオキシエチレンノニルフェノールエーテル、エ
チレンオキサイド付加モル数約５０）１０％水溶液１０
重量部、アセトン５重量部、炭酸アンモニウム１０重量
部を添加・混合した。生石灰５重量部を添加・攪拌後直
ちに３０％塩酸１０重量部を添加・混合・静置し多孔性
フェノール樹脂を得た。得られた多孔性フェノール樹脂
を粉砕、減圧乾燥し平均粒子径５００μｍの多孔性フェ
ノール樹脂担体を得た。
【００３１】（３）菌接種担体の調製
上述の方法により得られた多孔性フェノール樹脂担体を
フェノール１０％水溶液に浸漬・乾燥後、上記（１）で
調製したｐｃＫＫ０１培養液に浸漬し担体の表面および
孔隙内部に菌を導入・吸着させた。
フェノール１０％水溶液に浸漬・乾燥後、上記（１）で
調製したｐｃＫＫ０１培養液に浸漬し担体の表面および
孔隙内部に菌を導入・吸着させた。
【００３２】（４）土壌修復
自然林の約１ｍ深さから採取された関東ローム層土（２
ｍｍ以上 約１０％、７５μｍ〜２ｍｍ 約４０％、５
〜７５μｍ 約３０％、５μｍ以下 約２０％のれき、
砂、シルト、粘土の各粒度の均一混合土）を含水率９０
％、ＴＣＥ濃度（土重量当り）０．６ｐｐｍの土として
調製し、５０ｃｍφ×７０ｃｍ深さの密閉できる容器に
導入した。この土壌に上記菌接種担体５００ｇを均一に
混合し、密閉し、ＴＣＥ濃度を一定量のサンプリング土
をヘキサンによって抽出してその変化を追った。容器
は、２５℃の恒温室にｓｅｔされた。このときのＴＣＥ
濃度の変化を図１（ａ）に示した。
ｍｍ以上 約１０％、７５μｍ〜２ｍｍ 約４０％、５
〜７５μｍ 約３０％、５μｍ以下 約２０％のれき、
砂、シルト、粘土の各粒度の均一混合土）を含水率９０
％、ＴＣＥ濃度（土重量当り）０．６ｐｐｍの土として
調製し、５０ｃｍφ×７０ｃｍ深さの密閉できる容器に
導入した。この土壌に上記菌接種担体５００ｇを均一に
混合し、密閉し、ＴＣＥ濃度を一定量のサンプリング土
をヘキサンによって抽出してその変化を追った。容器
は、２５℃の恒温室にｓｅｔされた。このときのＴＣＥ
濃度の変化を図１（ａ）に示した。
【００３３】比較例１
フェノール樹脂にフェノールを含有しない以外は実施例
１と同様の操作を行った場合の結果を図１（ｂ）に示し
た。
１と同様の操作を行った場合の結果を図１（ｂ）に示し
た。
【００３４】実施例２
平均粒子径約２００μｍの多孔性セルロース粒子担体
（マイクロキャリア、旭化成工業（株）製）１０重量部
に対し、フェノール１％水溶液１００重量部を加え、減
圧脱気攪拌後、セルロース粒子を分離・乾燥させた。次
いで、ｐｃＫＫ０１培養液に浸漬し、担体の表面および
孔隙内部に菌を導入・吸着させ、菌接種担体を得た。
（マイクロキャリア、旭化成工業（株）製）１０重量部
に対し、フェノール１％水溶液１００重量部を加え、減
圧脱気攪拌後、セルロース粒子を分離・乾燥させた。次
いで、ｐｃＫＫ０１培養液に浸漬し、担体の表面および
孔隙内部に菌を導入・吸着させ、菌接種担体を得た。
【００３５】実施例１と同様の汚染土壌に対して、２０
０ｇの菌接種担体を均一に混合して同様にＴＣＥ濃度の
変化を測定した。この結果を図２の（ａ）に示した。
０ｇの菌接種担体を均一に混合して同様にＴＣＥ濃度の
変化を測定した。この結果を図２の（ａ）に示した。
【００３６】比較例２
多孔性セルロース粒子担体にフェノールを含有させない
以外は実施例２と同様の操作を行った。得られた結果を
図２の（ｂ）に示す。
以外は実施例２と同様の操作を行った。得られた結果を
図２の（ｂ）に示す。
【００３７】実施例３
実施例１と同様にして得られたｐｃＫＫ０１培養液１０
０重量部にヒドロキシ変性アクリル樹脂水溶液（エチル
アクリレート／ヒドロキシエチルアクリレート／メタク
リル酸共重合体１０％）１００重量部、メチル化メチロ
ールメラミン１重量部、パラトルエンスルホン酸１重量
部及びフェノール０．１重量部を添加混合し、得られる
混合液を図３に示すバルビニミニスプレーＧＡ３２型
（ヤマト科学製）を入口温度１４０℃、出口温度４０℃
に設定し、造粒、乾燥し菌接種担体を得た。
０重量部にヒドロキシ変性アクリル樹脂水溶液（エチル
アクリレート／ヒドロキシエチルアクリレート／メタク
リル酸共重合体１０％）１００重量部、メチル化メチロ
ールメラミン１重量部、パラトルエンスルホン酸１重量
部及びフェノール０．１重量部を添加混合し、得られる
混合液を図３に示すバルビニミニスプレーＧＡ３２型
（ヤマト科学製）を入口温度１４０℃、出口温度４０℃
に設定し、造粒、乾燥し菌接種担体を得た。
【００３８】実施例１と同様のＴＣＥ汚染土壌に対して
上記菌接種担体５００ｇを均一に混合し、ＴＣＥの濃度
の変化を測定した。この結果を図４の（ａ）に示した。
上記菌接種担体５００ｇを均一に混合し、ＴＣＥの濃度
の変化を測定した。この結果を図４の（ａ）に示した。
【００３９】実施例４
担体に混入させるフェノールの量を０．０２重量部と
０．５重量部にそれぞれ変化させる以外は、実施例３と
同様の操作を行った。その結果を図４の（ｂ）及び
（ｃ）に示した。
０．５重量部にそれぞれ変化させる以外は、実施例３と
同様の操作を行った。その結果を図４の（ｂ）及び
（ｃ）に示した。
【００４０】比較例３
フェノールを担体に混入させない以外は実施例３と同様
の操作を行った。その結果を図４（ｄ）に示した。
の操作を行った。その結果を図４（ｄ）に示した。
【図１】実施例１及び比較例１で得られた土壌中のＴＣ
Ｅ濃度の変化を示すグラフであり、（ａ）は実施例１で
のＴＣＥ濃度の変化を、（ｂ）は比較例１でのＴＣＥの
濃度変化をそれぞれ示す。
Ｅ濃度の変化を示すグラフであり、（ａ）は実施例１で
のＴＣＥ濃度の変化を、（ｂ）は比較例１でのＴＣＥの
濃度変化をそれぞれ示す。
【図２】実施例２及び比較例２で得られた土壌中のＴＣ
Ｅ濃度の変化を示すグラフであり、（ａ）は実施例２で
のＴＣＥ濃度の変化を、（ｂ）は比較例２でのＴＣＥの
濃度変化をそれぞれ示す。
Ｅ濃度の変化を示すグラフであり、（ａ）は実施例２で
のＴＣＥ濃度の変化を、（ｂ）は比較例２でのＴＣＥの
濃度変化をそれぞれ示す。
【図３】実施例３で用いた造粒装置の概略図である。
【図４】実施例３、４及び比較例３で得られた土壌中の
ＴＣＥ濃度の変化を示すグラフであり、（ａ）〜（ｃ）
は実施例３、４でのＴＣＥ濃度の変化を、（ｄ）は比較
例３でのＴＣＥの濃度変化をそれぞれ示す。
ＴＣＥ濃度の変化を示すグラフであり、（ａ）〜（ｃ）
は実施例３、４でのＴＣＥ濃度の変化を、（ｄ）は比較
例３でのＴＣＥの濃度変化をそれぞれ示す。
１ 送液ポンプ
２ 噴霧ノズル
３ ニードル弁
４ 電磁弁
５ ヒータ
６ 分配器
７ 乾燥チャンバ
８ サイクロン
９ 生成物容器
１０ アスピレータ
１１ 入口センサ
１２ 出口センサ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭61−220791（ＪＰ，Ａ)
特開 昭64−34499（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−23693（ＪＰ，Ａ)
特表 平４−502277（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B09C 1/10
C02F 3/00 - 3/34 101
C12N 11/00 - 11/12
Claims (8)
- 【請求項１】 土壌中の汚染物質を分解するための微生
物を担持した担体であって、該担体は、微細な孔隙を多数有し、 前記担体中には、前記微生物に、前記汚染物質の分解に
利用される酵素を発現させるためのインデューサーが包
含されており、前記担体から前記インデューサーが徐々
に放出されることを特徴とする微生物保持担体。 - 【請求項２】 インデューサーが担体の構成材料中に包
含され、該構成材料から溶出又は該構成材料が分解もし
くは溶解することで包含されていたインデューサーが放
出される請求項１に記載の微生物保持担体。 - 【請求項３】 担体の構成材料が生分解性である請求項
１または２のいずれかに記載の微生物保持担体。 - 【請求項４】 インデューサーが生分解性である請求項
１〜３のいずれかに記載の微生物保持担体。 - 【請求項５】 担体の構成材料またはその一部が保持さ
れる微生物の栄養素である請求項１〜４のいずれかに記
載の微生物保持担体。 - 【請求項６】 担体の構成材料がゲル状物質からなる請
求項１〜５のいずれかに記載の微生物保持担体。 - 【請求項７】 担体が３次元網目構造を有する請求項１
〜６のいずれかに記載の微生物保持担体。 - 【請求項８】 請求項１〜７のいずれかに記載の微生物
保持担体を土壌に投与することを特徴とする土壌修復方
法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28676393A JP3420307B2 (ja) | 1993-11-16 | 1993-11-16 | 微生物保持用担体及び該担体を用いた土壌修復方法 |
| EP94307141A EP0646642A3 (en) | 1993-09-30 | 1994-09-29 | Carrier containing microorganism and method for soil remediation using this carrier. |
| US08/899,707 US5863789A (en) | 1993-09-30 | 1997-07-24 | Microorganism-holding carrier and method for remediation of soil employing the carrier |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28676393A JP3420307B2 (ja) | 1993-11-16 | 1993-11-16 | 微生物保持用担体及び該担体を用いた土壌修復方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07136675A JPH07136675A (ja) | 1995-05-30 |
| JP3420307B2 true JP3420307B2 (ja) | 2003-06-23 |
Family
ID=17708735
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28676393A Expired - Fee Related JP3420307B2 (ja) | 1993-09-30 | 1993-11-16 | 微生物保持用担体及び該担体を用いた土壌修復方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3420307B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6569333B1 (en) * | 1999-06-22 | 2003-05-27 | National Institute For Agro-Environmental Sciences Independent Administrative Institute | Restoring soil and preventing contamination of ground water |
| JP2003154352A (ja) | 2001-09-10 | 2003-05-27 | Fuji Photo Film Co Ltd | 微生物による汚染土壌修復方法 |
| JP2007160209A (ja) * | 2005-12-13 | 2007-06-28 | Hiroshi Yokozawa | 水質改善方法 |
| JP6532584B1 (ja) * | 2018-09-06 | 2019-06-19 | 株式会社バイオレンジャーズ | 土壌改良方法 |
-
1993
- 1993-11-16 JP JP28676393A patent/JP3420307B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07136675A (ja) | 1995-05-30 |
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